種子擴(kuò)大培養(yǎng)的目的與要求
工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)所需要的菌體數(shù)量較多，為滿足工業(yè)化生產(chǎn)需求，必須逐擴(kuò)大培養(yǎng)規(guī)模，增加菌體數(shù)量。同時(shí)，在逐步增殖過(guò)程中，應(yīng)通過(guò)培養(yǎng)基組成和環(huán)境的調(diào)控，提升菌種的生產(chǎn)性能，使生產(chǎn)高效進(jìn)行。
不同產(chǎn)品、不同菌種和不同生產(chǎn)工藝所對(duì)應(yīng)的擴(kuò)大培養(yǎng)工藝流程不同。菌種擴(kuò)大培養(yǎng)的目的是高效生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。菌種擴(kuò)大培養(yǎng)對(duì)環(huán)境、設(shè)備和流程的要求都以這目的為出發(fā)點(diǎn)。
1、種子擴(kuò)大培養(yǎng)的目的
種子擴(kuò)大培養(yǎng)是指將保存在沙土管、冷凍管、斜面試管中的處于休眠狀態(tài)的菌種接入試管斜面或液體培養(yǎng)基活化，再經(jīng)過(guò)扁瓶或搖瓶及種子罐、增殖罐等逐擴(kuò)大規(guī)模培養(yǎng)而獲得大量生產(chǎn)性能優(yōu)良的純種過(guò)程。
種子擴(kuò)大培養(yǎng)增加菌體的數(shù)量，滿足工業(yè)化生產(chǎn)對(duì)菌種大量的需求。菌體達(dá)到定濃度不僅是高效率和高質(zhì)量生產(chǎn)的保證，而且是縮短發(fā)酵周期、降低生產(chǎn)成本的必然要求。因此，在工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)中，生物反應(yīng)器中的菌體必須達(dá)到定的濃度。工業(yè)化生產(chǎn)的規(guī)模非常大，達(dá)到生產(chǎn)工藝所要求的菌體濃度所需要的菌體數(shù)量巨大；另方面，直接保藏的菌體數(shù)量較少，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于工業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模所需要的菌體數(shù)量，所以必須通過(guò)種子擴(kuò)大培養(yǎng)，大幅度增加菌體數(shù)量。種子擴(kuò)大培養(yǎng)可以提升種子生產(chǎn)性能。先，通過(guò)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的充分供應(yīng)和適宜環(huán)境的控制，可激發(fā)菌體的新陳代謝活力，讓菌體生長(zhǎng)代謝旺盛；其次，在擴(kuò)大培養(yǎng)過(guò)程中通過(guò)調(diào)節(jié)培養(yǎng)基組成、發(fā)酵溫度、ph等因素逐步向生產(chǎn)階段的真實(shí)環(huán)境逼近，調(diào)理菌體的代謝，讓菌體在快速增殖的同時(shí)使菌體的各項(xiàng)生理性能向適宜于生產(chǎn)需要的方向趨近。
菌種經(jīng)過(guò)擴(kuò)大培養(yǎng)后，以優(yōu)勢(shì)菌進(jìn)行生產(chǎn)可以減少雜菌污染幾率，減少“倒罐”現(xiàn)象，是成功生產(chǎn)的保證。擴(kuò)大培養(yǎng)工藝的實(shí)施，可以有效縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率。
2、種子的要求
優(yōu)質(zhì)種子必須具備五項(xiàng)基本的條件：①滿足工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的菌體數(shù)量；②菌種的生長(zhǎng)活力高，接種到發(fā)酵罐后能迅速生長(zhǎng)繁殖；
③生理和生化性狀穩(wěn)定，生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定；④無(wú)雜菌污染；⑤有穩(wěn)定的生產(chǎn)能力，產(chǎn)品的生物合成持續(xù)穩(wěn)定高產(chǎn)。
要達(dá)到以上要求，必須具備以下條件：①適宜的菌種復(fù)蘇方法，使菌種在活化培養(yǎng)基上的菌種存活率達(dá)到大；②具有無(wú)菌操作所需要的環(huán)境和設(shè)備；③具有良好的種子質(zhì)量檢驗(yàn)方法。